אימונותרפיה: התקווה של חולי סרטן
אחרי שנים רבות שבהן נשפך הון רב על חקר הסרטן והתגליות המדעיות הובילו להארכת חיים בחודשים ספורים בממוצע, ב-2013 סוף סוף ייתכן שנעשתה פריצת דרך משמעותית בטיפול במחלה. כתב העת Science בחר באימונותרפיה כפריצת הדרך המובילה של 2013. בכתב העת אמנם סייגו וכתבו שמדובר בהכתרה של טיפול שעדיין נחקר וייתכן שהתקוות יתבררו כמוגזמות (השינוי יהיה רלוונטי לחולים בסוגים מעטים של סרטן וגם אז רק לחלקם), אבל אותם חולים שכבר זכו להאריך את חייהם בכמה שנים על אף שלבי מחלה מתקדמים הם שהכריעו לבסוף את הכף. התוצאות של התרופות האימונותרפיות בסרטן בניסויים בבני אדם אינן מזכירות שום התפתחות שנעשתה בתחום הזה בשנים האחרונות.
מה זה אימונותרפיה: הרעיון הוא לגייס את המערכת החיסונית של הגוף לצורך תקיפה עוצמתית יותר וממוקדת יותר של הגידול הסרטני. בגוף בריא, ככל הנראה גידולים סרטניים צומחים ומחוסלים כל הזמן על ידי מערכת החיסון. מחלת הסרטן מתרחשת כאשר הגידול מצליח לצמוח לממדים שמערכת החיסון מתקשה להתמודד איתם. אז הגידול גם מתחיל להפעיל מנגנונים מתוחכמים של הסתתרות מפני מערכת החיסון ועמידות להתקפותיה. באימונותרפיה מתערבים במנגנונים האלה ומשפרים את יכולתה של מערכת החיסון להילחם. מאחר שמערכת החיסון היא מטבעה גם סיסטמית (פועלת בכל הגוף) וגם ממוקדת בגידול הסרטני, היא מתאימה במיוחד לאיתור גרורות קטנות וחיסולן - דבר שקשה לבצע בטיפולים בלתי-מדויקים כמו ימותרפיה, ניתוחים או הקרנות.
הדרך לפריצה: בכתב העת Science מייחסים את תחילת המחקר בתחום לאימונולוג פרופ' ג'יימס לאיסון, הפועל כיום במכון MD Andersen, שהחל לעסוק בנושא כבר בשנות ה-80 של המאה הקודמת, בלי לחשוב על סרטן או על תרופות, אלא רק על מבנה תאים במערכת החיסון. הוא גילה שחומרים מסוימים שמים "ברקס" למערכת החיסון ולא מאפשרים לה לפעול בשיא כוחה. מאוחר יותר התברר שהחומרים האלה מופרשים גם על ידי גידולים סרטניים. בתחילת הדרך, המחשבה הזאת הייתה מהפכנית מדי לחברות התרופות הגדולות. החלוצה בתחום הייתה חברת ביוטק בשם מדרקס. התרופה הראשונה שלה הגיעה לניסויים קליניים ב-2010, ולבסוף מדרקס נרכשה על ידי BMS ב-2 מיליארד דולר.
שוק התרופות: יש היום רק תרופה אחת בשוק התרופות לסרטן המבוססת ממש על אימונותרפיה, וגם היא אינה ממצה לדעת המומחים את מלוא הפוטנציאל בתחום זה. מדובר בתרופה של חברת BMS למלנומה. עם זאת, לכל החברות המובילות בתחום יש תרופות הנמצאות בניסויים קליניים והמרוץ להגיע לשוק הוא בשיאו. סביר להניח שבעתיד, אם פריצת הדרך אכן תתגלה כגדולה כפי שזה נראה כעת, לכל אחת מהחברות יהיו כמה תרופות כאלו, שיותאמו לסוגים ספציפיים מאוד של סרטן, לשלבי המחלה ולגנטיקה של החולה ושל הגידול, כך שייתכן שמדובר בתעשייה חדשה.
הזווית הישראלית: בתחום המלהיב הזה פועלת גם חברת קומפיוג'ן הישראלית, הנמצאת בתחום פיתוח תרופות כבר מאמצע שנות ה-90 של המאה הקודמת, אך עד היום לא הציגה מוצר מעבר לשלב הניסויים בחיות. השנה חתמה החברה על הסכם פיתוח משותף בהיקף של עד חצי מיליארד דולר עם תאגיד בייר הגרמני, שרכש את הזיכיון להמשך פיתוח ושיווק של חמש מולקולות של החברה, אף שהן בשלב הניסויים בחיות בלבד, בזכות העובדה שהן פועלות במנגנון החדש הזה.
גם חברת קיורטק מקבוצת כת"ב מפתחת מולקולה לתחום הזה. המוצר שלה נמצא כבר בשלב ניסויי היעילות בבני אדם. בהתחשב בכך שהתחום כה לוהט, המוצר של קיורטק אמור להניב עסקה נאה, כנראה בתוך זמן לא רב.
תיקון הדנ"א: הסוף למחלות תורשתיות?
תשננו את ראשי התיבות CRISPR, המייצגים טכנולוגיה שחוקרים מתחום המחלות התורשתיות מתארים כ"שומטת לסתות" ממש. מדובר בטכנולוגיה המאפשרת "לחתוך" דנ"א באופן מדויק במטרה להנדס כל חלק של הגנום האנושי. אפשר להמשיל זאת לתיקון טעויות איות בטקסט בלי שהדבר ישפיע על הטקסט בכללותו ובלי להכניס בו טעויות חדשות. חוקרים סבורים שממש בקרוב ניתן יהיה להשתמש בטכנולוגיה הזאת כדי לבצע שינויים בגנים של בני אדם חיים, ואולי אפילו לפני כן - בעוברים הנושאים מחלות תורשתיות. הטכנולוגיה הזאת מנצלת למעשה תהליך טבעי שבו חיידקים מגינים על עצמם מפני וירוסים. בתהליך הזה החיידקים משתמשים באנזים בשם CAS9 כדי לחתוך באופן נקודתי את הדנ"א של הווירוסים. התברר שניתן ליישם את החיתוך הזה במגוון רחב של צורות חיים, ובהן תאי גזע עובריים.
הדרך לפריצה: הרעיון של תרפיה גנטית קיים כבר לא מעט שנים ויושם במיני צמחים וחיות, אך עד כה התהליך היה כל כך בלתי צפוי ולא מדויק, עד שנחשב מסוכן מדי עבור רוב החולים. כעת הטכנולוגיה אינה רק מדויקת, היא גם פשוטה יחסית, ולכן כנראה תהיה בשנים הקרובות התפוצצות של מחקר בתחום.
השלכות התגלית: היישום הראשון של הטכנולוגיה יהיה כנראה מיגור מחלות תורשתיות קשות באמצעות מניפולציות גנטיות בעוברים שנוצרו בהפריית מבחנה. כך, גם הצאצאים של אותם עוברים לא יצטרכו לדאוג ממחלות שעוברות במשפחה. החשש הוא מיצירת "תינוקות בהזמנה", שישולבו בהם גנים של יופי, כישורים ספציפיים או כל תכונה אחרת. למרבה המזל, עדיין איננו יודעים מהם בדיוק הגנים האחראיים לאותן תכונות. לעומת זאת, הגנים האחראים לחלק מהמחלות התורשתיות מוכרים, ונראה שיקבלו תקציבי מחקר בקלות רבה יותר.
שיבוט עוברים: חלקי חילוף לגוף
אחרי שנים של כישלונות, וגם של הצלחות שהתגלו לבסוף כזיופים, הצליחו ב-2013 חוקרים להפיק תאי גזע מעוברים משובטים. עד היום הצליחו מדענים לשבט כמה סוגי חיות: כבשים, עכברים, כלבים ואפילו חזירים, אך שיבוט של בני אנוש התגלה כמשימה קשה יותר.
הדרך לפריצה: מטרת החוקרים לא הייתה לשכפל עוברים (אם כי יכולות להיות לכך השלכות מעניינות ומרחיקות לכת בתחום טיפולי הפוריות), אלא לספק תאים מפרישי חומרים תרופתיים, תאים למחקר ואולי גם תאים חלופיים לתיקון גוף האדם. לצורך השיבוט, מפיקים גרעין של תא בשם פיברובלסט, למשל מעור של אדם, ומחדירים אותו לביצית בלתי מופרית. כאשר הביצית חשה עצמה מופרית היא מתחילה להתפתח. אלא שעד לפריצת הדרך, הביצית התפתחה רק עד שלב של 8-16 תאים. כעת הרף הזה נפרץ והיא יכולה להתפתח למאסה של כמה מאות תאים.
הדבר שאפשר את השינוי הוא שחלק מהחומרים המקיפים את גרעין הביצית המקורית נשמרו פעילים אאף שהוכנס גרעין חדש. באמצעות זרם חשמלי חלש עודדו החוקרים את שני הגרעינים להתאחות. החוקרים תוהים אם הזרם הזה הוא ש"אתחל" את פעילות העובר. עוד אלמנט מנצח היה הקפאין, שתרם איך שהוא - עדיין לא ברור בדיוק איך, להצלחת התהליך.
השלכות התגלית: גידול התאים הללו עדיין מוגבל והביצית עדיין אינה מתפתחת מעבר לצבר של כמה מאות תאים, אבל פריצת הדרך הזאת עשויה לעורר שוב את הדילמה לגבי שיבוט בני אדם - האם זה אתי? מהן זכויותיו של עובר בן אנוש ששובט במעבדה במטרה לספק חלקי חילוף לבני משפחתו? בינתיים, החוקרים משתדלים שלא להתייחס לכך, מאחר שיציר כפיהם עדיין לא מתקרב ליצור אנושי של ממש.
חתולים: האם הם מחזירים אהבה לבעליהם?
יש פריצות דרך מדעיות שעשויות להשפיע על חיינו בעתיד אך רוב הציבור אינו מודע להן, ולעומת זאת יש מחקרים מדעיים בעלי חשיבות פחותה שזוכים לתהודה רבה, כמו מחקר על כך שבני אדם הולכים ונעשים טיפשים יותר מאז התקופה הוויקטוריאנית או על כך שנשים מעדיפות גברים עם קצת שיער פנים. אחד המחקרים שזכה לשיתופים רבים מאוד ברשת ב-2013 טען שחתולים אינם מגלים חיבה של ממש לבני אדם. חשוב לסייג: המחקר קצת פחות חד-משמעי ונחרץ מהכותרות שקיבל בתקשורת.
המחקר: חוקרים מאוניברסיטת טוקיו ביפן בדקו אם חתולים מזהים את הקול של בעליהם מבין ארבעה קולות דומים. לחתולים הושמעו הקולות מתוך טייפ, בלי שהבעלים היה נוכח בחדר. הם גילו שהחתולים אכן מזהים את הקול (לפי תנועות העיניים, הזנב, הראש והאוזניים) ונראה היה שמעניין אותם מהיכן מגיע הקול, אך הם לא עשו שום תנועה שהעידה על כוונה להתקרב לעבר הקול ולא הגיבו בתגובות הנחשבות לתגובות חיבה או תקשורת של חתולים כמו השמעת קולות מיאו או גרגור.
החוקרים התבססו על הממצאים האלה כדי לשרטט תיאוריה אבולוציונית מקיפה המבדילה בין כלבים לחתולים ביחס שלהם לבני אדם. כלבים בויתו על ידי בני אדם לפני 15 אלף שנה בערך וחונכו לעשות מה שנאמר להם, ואכן בני אדם מעדיפים לגדל כלבים ממושמעים ומרעיפי חיבה. חתולים "בייתו את עצמם" לפני 9,500 שנים לכל היותר. בהתחלה בני האדם קיבלו אותם כציידי עכברים, אבל רק בשנים האחרונות, במונחים אבולוציוניים, מנסים בני האדם לאלף את החתול להיות בן לוויה ולהישמע לפקודות. אולי זה עוד יצליח. לטענת החוקרים, בעוד כמה עשרות אלפי שנות ביות, חתולים יבינו אולי שכדאי להם להתנהג ליד בני אנוש כאילו הם גורים. * הרעש ברשת: בעקבות פרסום המחקר, האינטרנט הוצף בתגובות נגד של חובבי חתולים שתיארו מקרים די משכנעים של חתולים שכן מגיבים לקול, למגע או אפילו לקול הצעדים של בעליהם, וכן בסיפורים על חתולים שהצילו בני אדם ואיבדו עניין בחיים לאחר שבעליהם נפטר. לא נותר אלא לשאול: אם החתולים אמנם לא אוהבים אותנו, מדוע אנחנו אוהבים אותם עד עיוורון?
השתלת זיכרונות: שבבים שמתקשרים עם נוירונים
כן, קראתם נכון: השתלת זיכרונות. פרופ' תיאודור ברגר מאוניברסיטת דרופ שבלוס אנג'לס, קליפורניה, נחשב אולי מטורף והוזה בעיני חלק מהקולגות שלו, אבל הוא הולך ואוסף מידע התומך בטענתו שניתן להשתיל זיכרון באמצעות שבבים חוץ-מוחיים. ברגר מאמין שיזכה לראות עוד בחייו השתלה של שבב המשפר זיכרון במוח האנושי. הטכנולוגיה שהוא מפתח נבחרה לאחת הטכנולוגיות פורצות הדרך של 2013 על ידי כתב העת MIT Technology Review.
הדרך לפריצה: ברגר חוקר את האופן שבו זיכרונות מסוימים יוצרים דפוסים של הידלקות והיכבות של נוירונים במוח במרחב ובזמן. הטכנולוגיה שהוא מפתח היא יצירת דפוסים דומים בשבבים האלקטרוניים שלו. אף שמדובר בחומרים שונים לחלוטין (נוירונים הם חומר ביולוגי ואילו השבבים עשויים מסיליקון), האופן שבו עוברים בהם אותות חשמליים הוא דומה. לדברי ברגר, הוא אמנם לא יודע לבנות מוח, אך הוא יכול לעשות שני דברים חשובים: לחקות חלק ממה שהמוח עושה וגם לאפשר תקשורת בין השבב שלו למוח החי.
הטכנולוגיה הזאת עדיין לא נוסתה בבני אדם, אבל ניסויים בחיות הראו שהתקשורת הזאת מתאפשרת לפחות ברמה ראשונית מאוד: שבבים חוץ-מוחיים חוברו באלקטרודות למוח של חיות מעבדה. כשהחיות למדו משהו חדש, השאיר הדבר רישום על גבי השבב. כאשר נעשתה מניפולציה חשמלית בשבב, שינה הדבר את ההתנהגות של החיות. כעת ברגר מתמקד ביצירת זיכרונות לטווח רחוק.
הרעיון של פרוטזות חשמליות המתקשרות עם נוירונים במוח אינו חדש וכבר יש לו יישומים. למשל, יש מכשירים המושתלים בחירשים המעבדים קולות ומתרגמים אותם לאותות חשמליים הנשלחים ישירות אל הנוירונים במוח. השתלים הללו מסייעים ליותר מ-200 אלף חירשים ברחבי העולם לשמוע באופן חלקי. בתחום הראייה נמצאים בניסויים מתקדמים מכשירים המתרגמים תמונה ממצלמה לאותות חשמליים ומשדרים אותה למוח, במטרה להשיב לעיוורים את מאור עיניהם (בין החברות המפתחות מוצרים בתחום זה נמצאת גם חברת ננורטינה הישראלית). יצירת זיכרונות היא תהליך הרבה יותר מורכב ופחות מובן עדיין, אבל ברגר מקווה לפצח אותו בשנים הקרובות.
השאלה העיקרית שתקבע אם הוא אכן יצליח במשימה היא זו: האם יש חוקיות פשוטה יחסית באופן שבו זיכרונות מקודדים במוח? עד היום הצליח הצוות לחקות זיכרונות פשוטים מאוד, אבל המוצר יהיה לא יעיל אם צוות של אלגוריתמיקאים יצטרך לקודד כל זיכרון וזיכרון.
